高考物理二轮复习拉分题特训 专题五 万有引力与航天.doc

2014高考物理二轮复习拉分题特训：专题五 万有引力与航天1.宇航员抵达一半径为r的星球后, 做了如下的实验:取一根细绳穿过光滑的细直管, 细绳的一端拴一质量为m的砝码, 另一端连接在一固定的拉力传感器上, 手捏细直管抡动砝码, 使它在竖直平面内做圆周运动, 若该星球表面没有空气, 不计阻力, 停止抡动细直管, 砝码可继续在同一竖直平面内做完整的圆周运动, 如图所示, 此时拉力传感器显示砝码运动到最低点与最高点两位置时读数差的绝对值为f. 已知万有引力常量为g, 根据题中提供的条件和测量结果, 可知()a. 该星球表面的重力加速度为b. 该星球表面的重力加速度为c. 该星球的质量为d. 该星球的质量为2.地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看做是圆形的. 已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5. 2 倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为（）a. 0. 19b. 0. 44c. 2. 3d. 5. 23. 据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为2009hc82. 该小行星绕太阳一周的时间为3. 39年，直径23千米，其轨道平面与地球轨道平面呈155倾斜. 假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为（）a. 3. 3b. 3. 3c. 3. 3d. 3. 34.2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生碰撞. 这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件. 碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境. 假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是（）a. 甲的运行周期一定比乙的长b. 甲距地面的高度一定比乙的高c. 甲的向心力一定比乙的小d. 甲的加速度一定比乙的大5.据报道“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200 km和100 km，运行速率分别为和. 那么，和的比值为（月球半径取1 700 km）（）a. b. c. d. 6.（2010浙江理综，20，难）宇宙飞船以周期为t绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示. 已知地球的半径为r，地球质量为m，引力常量为g，地球自转周期为，太阳光可看做平行光. 宇航员在a点测出地球的张角为，则（）a. 飞船绕地球运动的线速度为b. 一天内，飞船经历“日全食”的次数为t/c. 飞船每次“日全食”过程的时间为/（2）d. 飞船的周期为t=7.太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道. 下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像. 图中坐标系的横轴是lg（t/），纵轴是）；这里t和r分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，和分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径. 下列4幅图中正确的是（）8.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍. 若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2. 5倍，则该行星的自转周期约为（）a. 6小时b. 12小时c. 24小时d. 36小时9.一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上. 已知万有引力常量为g，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（）a. b. c. d. 10.（2010福建理综，14，难）火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目. 假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期为t1，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为t2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则与之比为（）a. b. c. d. 11.据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55 cancri e”，该行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍. 假设母星与太阳密度相同，“55 cancri e”与地球均做匀速圆周运动，则“55 cancri e”与地球的（）a. 轨道半径之比约为b. 轨道半径之比约为c. 向心加速度之比约为d. 向心加速度之比约为12.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆. 每过n年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示，该行星与地球的公转半径之比为（）a. b. c. d. 13.为了探测x星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为的圆轨道上运动，周期为，总质量为. 随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为，则（）a. x星球的质量为m=b. x星球表面的重力加速度为=c. 登陆舱在与轨道上运动时的速度大小之比为=d. 登陆舱在半径为轨道上做圆周运动的周期为=14.为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”. 假设探测器在离火星表面高度分别为和的圆轨道上运动时，周期分别为和. 火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为g. 仅利用以上数据，可以计算出（）a. 火星的密度和火星表面的重力加速度b. 火星的质量和火星对“萤火一号”的引力c. 火星的半径和“萤火一号”的质量d. 火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力15.在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道. 已知太阳质量约为月球质量的2. 7倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍. 关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是（）a. 太阳引力远大于月球引力b. 太阳引力与月球引力相差不大c. 月球对不同区域海水的吸引力大小相等d. 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异16.如图，p、q为某地区水平地面上的两点，在p点正下方一球形区域内储藏有石油，假定区域周围岩石均匀分布，密度为；石油密度远小于，可将上述球形区域视为空腔. 如果没有这一空腔，则该地区重力加速度（正常值）沿竖直方向；当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏离，重力加速度在原竖直方向（即po方向）上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”. 为了探寻石油区域的位置和石油储量，常利用p点附近重力加速度反常现象. 已知引力常数为g. （1）设球形空腔体积为v，球心深度为d（远小于地球半径），=x，求空腔所引起的q点处的重力加速度反常. （2）若在水平地面上半径为l的范围内发现：重力加速度反常值在与k（k1）之间变化，且重力加速度反常的最大值出现在半径为l的范围的中心. 如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积. 17. 2008年12月，天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座”的质量与太阳质量的倍数关系. 研究发现，有一星体s2绕人马座做椭圆运动，其轨道半长轴为9. 50天文单位（地球公转轨道的半径为一个天文单位），人马座就处在该椭圆的一个焦点上. 观测得到s2星的运行周期为15. 2年. （1）若将s2星的运行轨道视为半径r=9. 50天文单位的圆轨道，试估算人马座的质量是太阳质量的多少倍（结果保留一位有效数字）；（2）黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚. 由于引力的作用，黑洞表面处质量为m的粒子具有的势能为=-g（设粒子在离黑洞无限远处的势能为零），式中m、r分别表示黑洞的质量和半径. 已知引力常量/，光速m/s，太阳质量kg，太阳半径m，不考虑相对论效应，利用